Mukavemet II Strength of Materials II

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
KARABÜK ÜNİVERSİTESİ MOHR DAİRESİ DERS NOTLARI
Advertisements

el ma 1Erdoğan ÖZTÜRK ma ma 2 Em re 3 E ren 4.
Yrd. Doç. Dr. Mustafa Akkol
Prof.Dr.Şaban EREN Yasar Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi
DİFERANSİYEL AKIŞ ANALİZİ
Diferansiyel Denklemler
Simetri ekseni (doğrusu)
Değişkenler ve bellek Değişkenler
DOĞAL SAYILAR.
T.C. İNÖNÜ ÜNİVERSİTESİ Arapgir Meslek YÜKSEKOKULU
KİŞİSEL KAMP MALZEMEN Kamp malzemelerini şu ana başlıklar altında düşünebilirsin. Uyku malzemesi Yemek malzemesi Temizlik malzemesi Zorluklara karşı hazır.
Kofaktör Matrisler Determinantlar Minör.
KARMA Ş IK SAYILAR Derse giriş için tıklayın... A. Tanım A. Tanım B. i nin Kuvvetleri B. i nin Kuvvetleri C. İki Karmaşık Sayının Eşitliği C. İki Karmaşık.
Atlayarak Sayalım Birer sayalım
ÇÖZÜM SÜRECİNE TOPLUMSAL BAKIŞ
BEIER CÜMLE TAMAMLAMA TESTİ
Diferansiyel Denklemler
JEODEZİ I Doç.Dr. Ersoy ARSLAN.
ÖRNEKLEME DAĞILIŞLARI VE TAHMİNLEYİCİLERİN ÖZELLİKLERİ
1/27 GEOMETRİ (Kare) Aşağıdaki şekillerden hangisi karedir? AB C D.
BEIER CÜMLE TAMAMLAMA TESTİ
5) DOĞRUSAL DENKLEM SİSTEMLERİNİN SAYISAL ÇÖZÜMLERİ
KIR ÇİÇEKLERİM’ E RakamlarImIz Akhisar Koleji 1/A.
HİSTOGRAM OLUŞTURMA VE YORUMLAMA
Soruya geri dön
Prof. Dr. Leyla Küçükahmet
MÜRŞİT BEKTAŞ 1-A SINIFI
FONKSİYONLAR ve GRAFİKLER
2. BÖLÜM VEKTÖR-KUVVET Nicelik Kavramı Skaler Nicelikler
HAZIRLAYAN:SAVAŞ TURAN AKKOYUNLU İLKÖĞRETİM OKULU 2/D SINIFI
Dördüncü Grup İkinci Harf B sesi sunumu Mürşit BEKTAŞ.
ÖRNEKLEM VE ÖRNEKLEME Dr.A.Tevfik SÜNTER.
ARALARINDA ASAL SAYILAR
TÜRKİYE KAMU HASTANELERİ KURUMU
MUKAVEMET I Doç. Dr. Naci ÇAĞLAR
İmalat Yöntemleri Teyfik Demir
Matematik 2 Örüntü Alıştırmaları.
MATRİSLER ve DETERMİNANTLAR
Tam sayılarda bölme ve çarpma işlemi
PÇAĞEXER / SAYILAR Ali İhsan TARI İnş. Yük. Müh. F5 tuşu slaytları çalıştırmaktadır.
DERS 2 MATRİSLERDE İŞLEMLER VE TERS MATRİS YÖNTEMİ
TRİGONOMETRİ YÖNLÜ AÇILAR Başlangıç noktaları ortak olan iki ışının birleşim kümesine, açı;bu ışınlara,açının kenarları;başlangıç noktasına da açının.
Anadolu Öğretmen Lisesi
DERS 11 KISITLAMALI MAKSİMUM POBLEMLERİ
RUHU ŞAD OLSUN.
4 X x X X X
Mukavemet II Strength of Materials II
Yard. Doç. Dr. Mustafa Akkol
DERS 3 DETERMİNANTLAR ve CRAMER YÖNTEMİ
Bir bölme işleminde bölen 8,Bölüm 7, kalan 1ise bölünen Kaçtır?
Diferansiyel Denklemler
ANA BABA TUTUMU ENVANTERİ
1 DEĞİŞMEYİN !!!
Test : 2 Konu: Çarpanlar ve Katlar
Diferansiyel Denklemler
DERS 11 BELİRLİ İNTEGRAL (ALAN).
Çocuklar,sayılar arasındaki İlişkiyi fark ettiniz mi?
HAYAT BİLGİSİ SORULARI.
ÇOK DEĞİŞKENLİ FONKSİYONLARDA
Proje Konuları.
ECHİNODERMATA Kambriyen – Güncel tümüyle denizel Filum
CEBİRSEL İFADELERİ ÇARPANLARINA AYIRMA
PÇAĞEXER / SAYILAR Ali İhsan TARI İnş. Yük. Müh. F5 tuşu slaytları çalıştırmaktadır.
Diferansiyel Denklemler
Yrd. Doç. Dr. Mustafa Akkol
Ödev 7 Şekilde gösterilen kablolarda 0.5 kN’un üzerinde çekme kuvveti oluşmaması için asılı olan kovanın ağırlığını (W) bulunuz. W.
Bölüm 4 – Kuvvet Sistem Bileşkeleri
Sunum transkripti:

Mukavemet II Strength of Materials II 3-D Gerilme Analizi 3-D Stress Analysis Teaching Slides Chapter 5:

Chapter Outline Internal forces Stress concept The stress state at a point Stress tansor Equations of stress transformations Principle stresses and directions Maximum/minimum shear stresses 3D Gerilme Analizi

Üç Boyutlu Gerilme Analizi İç Kuvvetler: Dış kuvvetler etkisindeki katı bir cismin içerisinde iç kuvvetler meydana gelir. Bu iç kuvvetler ayırma prensibi uygulanarak hesaplanırlar (Şekil-1). 3D Gerilme Analizi

Gerilme kavramı Cisim bütün iken statik dengede olduğu için, ayırma prensibine göre (hayali olarak)ayrılan I ve II parçaları da dengede olmak zorundadır. B kesitindeki herhangi bir ∆A alanına düşen iç kuvvet miktarı ∆F‘tir. ∆F iç kuvvetinin ∆A kesit alanına oranı gerilmedir. Bu gerilme aşağıdaki gibi ifade edilir: Bu bileşke gerilmenin, kesite normal ve teğetsel yönlerde iki bileşeni bulunmaktadır: Burada σN normal gerilmedir, σT ise kayma gerilmesi olup τ ile gösterilir.

Bir Noktadaki Gerilme Bileşenleri Bir noktadaki gerime bileşenleri: B düzleminden sonsuz küçük kübik bir eleman çıkartarak bu elemanın SCD’ını çizelim (Şekil-2). Bu elemanın boyutları sonsuz küçük olduğundan yüksek dereceden gerilme terimleri ihmal edilebilmektedir. 3D Gerilme Analizi

Gerilme tansörü Normal gerilmeler, yüzeylerin normalleri ile çakışmakta olup, eğer normal yönünde ise pozitif, normale zıt yönde is negatiftirler. Kayma gerilmeleri ise, yüzeylere paralel olup, karşılıklı yüzeylerde kuvvet çifti gibi düşünüldüklerinde, saatin tersi yönünde döndürme etkisi olanlar pozitif, aksi halde negatiftirler. Bu gerilme bileşenleri, bir matris içerisine aşağıdaki gibi yerleştirilirler ki bu matrise gerilme tansörü denir.

3D Gerilme Analizi

Birbirine dik kesitlerdeki kayma gerilmeleri Birbirine dik kesitlerdeki kayma gerilmeleri arasındaki ilişkiyi kurmak için Şekil-3’te görülen düzlem gerilme durumunu ele almak daha kolaydır. t kalınlıklı ve a kenar uzunluklu bu eleman dengede olduğu için düzlem denge şartları aşağıdaki gibi yazılır: Bu denge denklemlerinden ΣMO=0 şartı kullanılırsa kayma gerilmeleri arasında aşağıda olduğu gibi bir bağıntı kurulabilir:

Birbirine dik kesitlerdeki kayma gerilmeleri Birbirine dik kesitlerdeki kayma gerilmeleri arasındaki ilişkiyi kurmak için Şekil-3’te görülen düzlem gerilme durumunu ele almak daha kolaydır. Bu eleman dengede olduğu için düzlem denge şartları aşağıdaki gibi yazılır: Şekil-3 τxy τyx t ∆y ∆x Bu denge denklemlerinden ΣMZ=0 şartı kullanılırsa kayma gerilmeleri arasında aşağıda olduğu gibi bir bağıntı kurulabilir: Z

Simetrik Gerilme Tansörü Burada OA=AB=BC=OC=a olduğundan bu denge denklemi şeklinde olur.3-D genel durum için ΣMy=0 denkleminden τzx=τxz ve ΣMz=0 denkleminden de τxy=τyx eşitlikleri bulunur. Bu eşitlikler gerilme matrisinin simetrik olduğunu gösterir. Böylece gerilme bileşenleri 9’dan 6’ya indirgenmiş olur. Buna göre gerilme tansörü aşağıdaki gibi olur: 3D Gerilme Analizi

Dördüncü Düzlemdeki Gerilmeler Bir noktadaki gerilmeleri temsil eden Şekil-2’deki küp eleman herhangi bir dördüncü düzlemle kesilir ve elde edilen dört yüzlü katı cismin SCD’ı aşağıdaki gibi çizilir:

Dördüncü düzlemdeki birim vektör ve gerilme bileşenleri ABOC dört yüzlüsünün statikçe dengede olabilmesi için ABC yüzeyinde bir dengeleyici S gerilmesinin olması gerekir. Bu gerilmenin x-y-z yönlerindeki bileşenleri Sx , Sy ve Sz şeklindedir. ABC düzleminin normalinin doğrultman cosinüsleri l, m ve n olup, normal doğrultunun x, y ve z eksenleri ile pozitif yönde yaptığı açıların kosinüsleridir. 3D Gerilme Analizi

Doğrultman kosinüsleri Dördüncü düzlemdeki gerilme bileşenleri Şekil 4-b’deki dört yüzlünün x yönündeki statik dengesinden elde edilir. Bu denklem ABC alanı ile bölünürse şeklinde olur. Doğrultman kosinüsleri 3D Gerilme Analizi

Benzer şekilde diğer bileşenler ΣFy=0 ve ΣFz=0 şartlarından bulunur: Bu denklemler aşağıdaki gibi matris formunda yazılabilir: 3D Gerilme Analizi

Dördüncü düzlemin normali yönündeki gerilme Elde edilen S gerilmesi bileşenleri vektör formunda aşağıdaki gibi yazılır: ABC düzleminin normal doğrultusundaki birim vektör e olup bu iki vektörün skaler çarpımından ABC düzlemindeki normal gerilme aşağıdaki gibi bulunur: 3D Gerilme Analizi

Dördüncü düzlemin normali yönündeki gerilme Bu bileşenler σN denkleminde yerine yazılarak aşağıdaki denklem elde edilir: 3D Gerilme Analizi

Gerilme dönüşümleri x-y-z eksen takımının orijini üzerinde yeni bir X-Y-Z eksen takımı tanımlayalım. Burada Y ekseni ile N yüzey normali ile çakıştırılırsa, eksen takımları arasındaki açıların kosinüsleri (doğrultman kosinüsleri) aşağıdaki gibidir: X-Y-Z yönlerindeki birim vektörler: X-Y-Z ve x-y-z arasındaki dönüşüm denklemi: 3D Gerilme Analizi

X-Y-Z yönlerindeki gerilme bileşenleri, daha önce bulunmuş olan N yönündeki σN gerilmesi gibi hesaplanır: 3D Gerilme Analizi

X-Y-Z yönlerindeki kayma gerilmeleri Kayma gerilmeleri S vektörünün X, Y ve Z eksenleri üzerindeki izdüşümleri ile bulunur. X, Y ve Z yönlerindeki birim vektörler sırası ile e1, e2 ve e3 olmak üzere S1, S2 ve S3 gerilme bileşenleri ile, aşağıdaki gibi skaler çarpılarak bulunur:

Örnek: Üç boyutlu gerilme haline ait gerilme tansörü σij aşağıdaki gibi verildiğine göre: Normalin doğrultman kosinüsleri olan düzlemdeki gerilme bileşenlerini, bileşke gerilmeyi, normal ve kayma gerilmelerini hesaplayınız. x-y-z eksenlerini sırasıyla 5, 10, 15 noktalarında kesen düzlemdeki gerilmeleri hesaplayınız. 3D Gerilme Analizi

Çözüm 3D Gerilme Analizi

ve 3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

Asal gerilmeleri 3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

veya 3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

Asal gerilmelerin x, y, z eksenleriyle yaptığı açılar 3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

Çözüm:

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

Örnek: Şekilde görülen konsol kiriş P=8 kN ve Q=6 kN luk kuvvetlere maruz kaldığına göre: A noktasında oluşan gerilme bileşenlerini hesaplayınız. Gerilme tansörünü oluşturunuz. Gerilme invariantlarını hesaplayınız. Asal gerilmeleri ve doğrultularını belirleyiniz. y z P Q b h 8 4 A x y z O P Q L=0.2 m h=60 mm b=40 mm

Vy =-P=-8 kN Vz =Q=6 kN 3D Gerilme Analizi

Vy =-P=-8 kN Vz =Q=6 kN

Asal gerilmeler:

σ1 için doğrultman cos’lerini bulalım (i=1):

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

Asal gerilmeleri ve doğrultularını bulunuz. Örnek: Bir noktadaki gerilme durumu aşağıdaki verilmektedir. Buna göre; Asal gerilmeleri ve doğrultularını bulunuz. Mohr çemberlerini çizerek kayma gerilmelerini belirleyiniz. 3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi

3D Gerilme Analizi